专利名称：减薄抛光用的精密磨抛头机械装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及种对半导体材料精密控制平面减薄与抛光厚度和均匀度的机械装置。设计不同的尺寸和更换不同配重及磨抛料，可以用于需要精密控制平面减薄抛光厚度和均匀度的金属、半导体及其他材料。技术北 冃景随着半导体激光器在军事应用和民用领域的广泛应用，对高质量的半导体激光器的制作需求更加迫切。咼质量的半导体激光器对散热和导电性及应力的要求尤为严格，这样除对材料本身的设计提高外，对结构设计也提上了更高的台阶。尤其是列阵封装结构器件，由于应力的存在造成的"微笑效应" 一 直是制约光纤稱合的效率得不到提高的重要因素，因此对半导体激光器制作过程中的减薄和抛光的精密控制尤为重要。现在虽国产减薄抛光机很多，但是大型设备适用于衬底材料或S i系器件的制作，不适用与激光器的制作。/j、型减薄抛光设备也较多，也可以与国外的设备相媲美简易化，并且多数设备是靠控制减薄厚度这样使得减达不到半导体激光听 益的需求发明内容本发明巨的在于提供-一平面减薄抛光厚度和均匀度机械装置价格低廉、性能优作简单、方便实用本发明种减薄抛光用特征在于包括外套该外套包括上层环体下层环体，该上多个连接杆固定连接中层该中层为层环体的下方、固定在多'间的位置安装有 一 限位器；一内套，该内套包括基本的白转和公转功能，但是由于磨抛头的太过经验估计时间辅助检测来薄抛光均匀度和精度远远种对半导体材料精密控制的磨抛头的机械装置。该升、体积小、重轻，操的精密磨抛头机械装置，层环体和下层环体之间由圆形片体，该中层位于上连接杆的内侧J该中层中一上连接件该上连接件为 一 圆盘型；一底座，该底座为一圆盘型，该底座的中心处开有 一 孔，该底座和上连接件之间由多个连接柱固定连接；该内套位于外套的内部，并与外套联动；一载物片，该载物片为一片体，该载物片位于内 套中的底座的下方，并与内套中的底座联动。其中所述的外套中的多个连接杆的数量为3 — 5 个，且该连接杆为均匀分布重量相同。其中所述的外套为 一 体加工制作。其中所述的内套中的多个连接柱的数量为3 — 5 个，且该连接柱为均匀分布重量相同。g巾所述的外套中的下层环体的下边缘处开有多个均匀分布的形状相同的豁口。本发明的有益效果是可以精确控制平面减薄抛光厚度、均匀度和精度， 对减薄抛光样口 口PI的均匀度和研磨机磨盘員有自修复功能，本发明结构简单，方便操作。
以下通过结合附图对具有实施例的详细描述，进一步说明本明的结构、特点，其中图1、图2、图3分别是精密磨抛头的外套、内套及载物片示思4是组装」厂体图况实施方式下面结合图1，图2 ，图3 ，图4详细说明依据明員体实施伊1精密磨抛头的结;构细节及工作,卜主 i冃请阅图磨抛头机械装括上层环体3所述的外等他连接方中上层同心的圆环形接杆13连接方向限位的作在下层环形状相同的豁匀流入载，為:下层环 一体加——'种减薄抛光用的精密套10， 该外套10包体12及多个连接杆1工制作，或以无缝焊接环体l 2是内壁光滑的 分布同等重量的多个连 0垂直方向导引和水平 一般选用3 - 5个即可；处开有多个均匀分布的 液可以通过这些豁口均 研磨抛光，下层环体12下边缘处有这些豁口就可以在研磨过程中同步对所使用的磨抛机的磨盘进行修"j^:，这样就能减少由于磨抛料液不均匀分布及磨盘的不平整带来的磨抛不均匀性；豁□的深度以不高于载物片30的厚度为限；外套10的中层14为圆形片体该中层14位于上层环体11的下方、固定在多个连接杆13的内侧，该中层14中间的位置安装有一限位器141，该限位器141可以使用市场可购的咼精度的螺旋定位器，该限位祖 奋141的作用为对样口磨抛厚度的精确定位请参阅图1同时参阅图4，为使内套20与外套1 0同止 少旋转可以在外套10的中层14上对应于内套20之多个连接柱23的相应位置开出直径略大于连接柱23的圆孔，组装时把内套20的多个连接柱2 3穿过这些对应的圆孔与内套20上连接件连接即可，也可通过在外套10的上层环体11内壁开工字槽，内套20上连接件21的外壁:T型柱等3他方式起到连动作用。为防止在使用和组装过程中出现变形错位等现象，该精密磨抛头的外套1 0除限位器1 4 1外，整 个外套1 Q通过无缝焊接等技术加工成为不可拆卸的 整体，以保证外套1 0的精度。^主 "V冃参阅图2内套2 Q包括--上连接件21、-■底座22和上连接件2 1 ，内套20中上连接件2 1为 一 圆為:型，外径略小于外套10之上层环体1 1的内径，此差值和内套20的咼度及底座2 2底面的平整度对样叩的磨抛的均匀度起决定作用底座22为圆盘型，其外径略小于外套10之下层环体12的内径，此差值与上连接件21外径和外套10上层环体1 1的内径差相同底座22的中心处开孔2 21，以方便在使用过程中载物片30与内套10底座22的分离；请参阅图2同时参阅图4，内套20与外套10组装时内套2 0的底座2 2通过多个连接柱23穿过外套10之中层14上的对应孔与内套20的上连接件21连接;连接柱2 3通常采用3 --5个，且必须是等重量的均匀分布在底座22上面；为保证精度该连接柱2 3可以采用垂直焊接在底座2 2上，与外套1 0组装后也可与上连接件2 l焊接在一起，也可以采 用螺丝紧固等其它方式固定；内2 0 '位于外套1 Q的内部组装好后，内套20必须与外套1 o联动，组装好后再将内套20的底座2 2和外套1 0的下层环体12 —起进行精细研磨，以使底座2 2的底面和下层环体1 2的底面处于 同 一 平面，以提高样片减薄抛光的均匀度。外套1 0和内套20的全部配件应是不生锈、耐 轻度酸碱腐蚀、耐有机溶剂、耐磨、坚硬不易变形、 不易断裂、加工表面光滑的材料制成。如果磨盘头外套10上层环体11和内套20的上连接件21设计成椭圆形则可以减少受加工精度的限制，进步提咼均匀度，并且无需增加苴 z 、它的联动设计请参阅图3载物片30为片体，该载物片30的尺寸应小于外套10下层环体12的内环，该载物片30必须厚度均匀，材料为不生锈、耐轻度酸碱腐蚀、耐有机溶剂、耐磨、坚硬不易变形、耐100度高温、加工表面光滑的材料制成使用时该载物片30位于内套20中的底座22的下方，并与内套20中的底座2 2联动';主参阅图2联动的方式可以在内套20下层环体12底面安装螺钉，对应在载物片3 0上开浅槽等。本发明的工作过程为1 、样品尺寸应小于载物片3 0 ;2 、将样品固定在载物片3 Q的平面的中心处，对于半导体材料可以采用熔解石蜡粘贴的方式，待冷却后将样叩表面和边缘的石蜡擦除干净:3、在载物片30的背面滴几滴水，对准联动位置，利用水的表面张力作用将载物片3o粘附在内套20的底座22底面上4将精密磨J旭头放置在研磨机的研磨盘上将限位器1
4 1设定减薄参数，启动研磨机开始减薄 ，
5 、待内套上连接件2 1下方与限位器1 4 1接 触后，可停止研磨机磨抛盘的旋转；
6 、取下精密磨抛头，用大量水将研磨料液冲洗干净；7、将精密磨头放置在抛光机的抛光盘上，将限位器141设定抛光参数，启动抛光机开始抛光；8、待内套上连接件2 1下方与限位器1 4 1接触后，可停止抛光抛光盘的旋转；9、取下精密磨抛头，用大量水将抛光液冲洗干净10、向内套20底座2 2上的中心孑L 2 2 1内吹入气体，使载物片30与内套2 0底座2 2分离；11、从载物片30上取下样片，完成减薄抛光全部工作过程
权利要求
1. 一种减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，其特征在于，包括一外套，该外套包括一上层环体；一下层环体，该上层环体和下层环体之间由多个连接杆固定连接；一中层，该中层为圆形片体，该中层位于上层环体的下方、固定在多个连接杆的内侧，该中层中间的位置安装有一限位器；一内套，该内套包括一上连接件，该上连接件为一圆盘型；一底座，该底座为一圆盘型，该底座的中心处开有一孔，该底座和上连接件之间由多个连接柱固定连接；该内套位于外套的内部，并与外套联动；一载物片，该载物片为一片体，该载物片位于内套中的底座的下方，并与内套中的底座联动。
2 、根据权利要求1所述的减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，苴 z 、特征在于，苴 z 、中所述的外套中的多个连接杆的数量为3—5个，且该连接杆为均匀分布重相同3、根据权利要求1所述的减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，特征在于，中所述的外套为体加工制作。4、根据权利要求1所述的减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，特征在于，中所述的内套中的多个连接柱的数量为3—5个，且该连接柱为均匀分布重相同5、根据权利要求1所述的减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，苴 / 、特征在于中所述的外套中的下层环体的下边缘处开有多个均匀分布的形状相同的豁□。
全文摘要
一种减薄抛光用的精密磨抛头机械装置，其特征在于，包括一外套，该外套包括一上层环体；一下层环体，该上层环体和下层环体之间由多个连接杆固定连接；一中层，该中层为圆形片体，该中层位于上层环体的下方、固定在多个连接杆的内侧，该中层中间的位置安装有一限位器；一内套，该内套包括一上连接件，该上连接件为一圆盘型；一底座，该底座为一圆盘型，该底座的中心处开有一孔，该底座和上连接件之间由多个连接柱固定连接；该内套位于外套的内部，并与外套联动；一载物片，该载物片为一片体，该载物片位于内套中的底座的下方，并与内套中的底座联动。
文档编号B24B41/00GK101269478SQ20071006469
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者刘素平, 伟 李, 俊 王, 马骁宇 申请人:中国科学院半导体研究所